番茄红素的提取及其性质研究

番茄红素的提取及其性质研究

论文摘要

番茄红素由11个共轭双键和2个非共轭双键组成,是许多类胡萝卜素合成的中间物质。同时由于番茄红素是一种重要的天然类胡萝卜素,具有抗癌、调节免疫系统、清除自由基和抗氧化等多种保健功能,近年来受到广泛关注。它广泛用于药品、化妆品和保健品中。本文主要对物理化学方法、超临界CO2法提取番茄红素的工艺进行了研究,测定其含量,并对其进行初步分离纯化,进而研究了其清除自由基的能力以及温度、金属离子、酸、碱、氧化剂、还原剂、光、防腐剂、糖对番茄红素稳定性的影响。本文的主要实验结果如下:采用物理化学法从经过乙醇脱水的番茄果渣中提取番茄红素,并考察了时间、温度、料液比及提取级数对番茄红素提取率的影响,结果表明以氯仿为提取溶剂,最佳提取工艺条件为料液比1:3,温度50℃,时间80min,提取次数3次。在此条件下番茄皮、籽、酱的提取率分别为86.87%(P<0.05)、82.45%(P<0.01)、85.32%(P<0.05)。采用超临界CO2法从干燥番茄渣中提取番茄红素,并考察了温度(40、50、60℃)、压力(35、40、45MPa)、原料粒度(0.45、0.30、0.20mm)对番茄红素提取率的影响。结果表明温度对番茄红素及其油树脂的提取率影响最大。将实验结果用SAS(9.0)的REREG(响应面回归)程序进行数据分析,经整理得到的回归模型为三个因素的最佳值分别为:温度50.23℃,压力30.65MPa,原料粒度0.32mm,由以上最佳参数预测番茄红素的含量为25.326±1.025g/100g干物质。物理化学方法与超临界CO2法对比表明:超临界CO2具有无溶剂残留、操作简便、提取时间短及提取物纯度高等优点。将提取液浓缩后进行薄层层析,层析液为石油醚:二氯甲烷:三氯甲烷(18.5:1-3:0.2,V/V/V)。结果发现,提取液明显分成三部分,自上而下依次为β-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素。研究了番茄红素清除DPPH的能力,并用化学发光仪研究了番茄红素清除超氧阴离子自由基的能力。结果表明在较低浓度(0-30μg/ml)时,番茄红素清除DPPH的能力呈显著的线性关系,对DPPH抑制的EC50=50.36μg/ml(P<0.01)。Lyc浓度在0-20μg/ml,超氧阴离子清除率呈线性上升趋势,Lyp对超氧阴离子清除率在50%时所需的浓度EC50=14.27μg/ml(P<0.01)。研究了热、金属离子、酸、碱、氧化剂、还原剂、光、防腐剂、糖对番茄红素稳定性的影响。结果表明,番茄红素对热具有较好的稳定性,在100℃以下,加热损失率不大;K+、Na+、Mg2+和Zn2+对番茄红素的影响不大,Fe3+和Cu2+引起番茄红素的损失较大,Fe2+、Al3+引起的损失较少;盐酸对番茄红素有破坏作用,浓度越高,破坏作用越大;碱对番茄红素的影响不大,而且时间延长,吸光度还会提高,可能是生成了其它新的物质;抗坏血酸对番茄红素的稳定性基本无影响,而加入低浓度的Na2SO3(0.1%、0.5%)后,吸光度有所下降,但当Na2SO3浓度升至1.0%时,吸光度有所回升,总体说来,还原剂对番茄红素稳定性影响不显著;番茄红素对光十分敏感,尤其是日光和紫外光,日光直射下12h,番茄红素基本上损失殆尽。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 前言
  • 1.1 选题背景及依据
  • 1.1.1 番茄红素的特性与功能
  • 1.1.2 番茄红素在人体中的分布
  • 1.1.3 番茄红素在人体内的吸收、转移与代谢
  • 1.1.4 番茄红素功能特性
  • 1.1.5 番茄红素的提取
  • 1.1.6 番茄红素的分离纯化
  • 1.1.7 自由基及抗氧化剂研究进展
  • 1.1.8 番茄红素应用与发展前景
  • 1.2 本课题的立题背景及研究内容
  • 1.2.1 立题背景
  • 1.2.2 主要任务和研究内容
  • 第二章 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 原料与试剂
  • 2.1.2 仪器设备
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 物理化学方法条件研究
  • 2.2.2 超临界方法的条件研究
  • 2.2.3 番茄红素的含量测定
  • 2.2.4 番茄红素的分离纯化
  • 2.2.5 番茄红素抗氧化性研究
  • 2.2.6 番茄红素稳定性研究
  • 第三章 结果与讨论
  • 3.1 物理化学方法
  • 3.1.1 不同预处理对番茄红素提取率的影响
  • 3.1.2 番茄的预处理方法对番茄红素提取时间的影响
  • 3.1.3 番茄的预处理方法对有机溶剂提取次数的影响
  • 3.1.4 最佳单一溶剂的确定
  • 3.1.5 混合提取液的确定
  • 3.1.6 最佳浸提料液比的确定
  • 3.1.7 最佳提取温度的确定
  • 3.1.8 最佳提取时间的确定
  • 3.1.9 最佳提取级数的确定
  • 3.1.10 搅拌对番茄红素提取的影响
  • 3.1.11 最佳浸提条件的选择
  • 3.1.12 番茄皮、番茄籽和番茄酱提取效果比较
  • 2法'>3.2 超临界CO2
  • 3.2.1 压力对不同类胡萝卜素提取的影响
  • 3.2.2 高压下温度对不同类胡萝卜素提取的影响
  • 3.2.3 最佳萃取温度的确定
  • 3.2.4 最佳萃取压力的确定
  • 3.2.5 原料粒度对番茄红素提取的影响
  • 3.2.6 超临界提取条件优化
  • 3.3 粗制品及柱层析分离组分的薄层层析结果
  • 3.4 番茄红素含量测定
  • 3.5 番茄红素抗氧化性的研究
  • 3.5.1 番茄红素对超氧阴离子的清除作用
  • 3.5.2 番茄红素对DPPH的清除作用
  • 3.6 番茄红素稳定性研究
  • 3.6.1 温度对番茄红素稳定性的影响
  • 3.6.2 金属离子对番茄红素稳定性的影响
  • 3.6.3 酸、碱对番茄红素稳定性的影响
  • 3.6.4 氧化剂对番茄红素稳定性的影响
  • 3.6.5 还原剂对番茄红素稳定性的影响
  • 3.6.6 光对番茄红素稳定性的影响
  • 3.6.7 常见防腐剂对番茄红素稳定性的影响
  • 3.6.8 糖对色素稳定性的影响
  • 3.6.9 番茄红素的降解动力学
  • 第四章 总结与展望
  • 4.1 结论
  • 4.1.1 物理化学法的提取工艺
  • 2法的萃取工艺'>4.1.2 超临界CO2法的萃取工艺
  • 4.1.3 番茄红素的分离纯化
  • 4.1.4 番茄红素抗氧化性研究
  • 4.1.5 番茄红素稳定性的研究
  • 4.2 本论文的创新点
  • 4.3 进一步工作设想
  • 参考文献
  • 论文、参加科研情况说明
  • 致谢
  • 相关论文文献

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